gia cong chi tiet truc

Phần I Phân tích sản phẩm chọn phôI 1.1 Phân tích kết cấu yêu cầu kỹ thuật chi tiết Chi tiết "Trục" chi tiết dạng trục bậc, trục đặc Quá trình làm việc chi tiết chịu uốn, xoắn, va đập, ma sát, mài mòn Tải trọng tác dụng tải trọng tĩnh tải trọng động Hình thức giảm tải từ từ tăng đột ngột Môi trờng làm việc nh khí quyển, dầu bôi trơn môi trờng khác Do chi tiết bị phá huỷ bền mỏi Chi tiết có kích thớc khuôn khổ: Chiều dài: 154 mm Đờng kính đoạn lớn nhất: 26 mm Chi tiết thuộc loại nhỏ, trọng lợng trung bình Các đoạn trục 10, 26, 24 có rãnh then, mặt trụ 26, 24 dùng để lắp ghép với bánh răng, mặt trụ 10 ghép với bánh răng, bánh xích, Các bề mặt yêu cầu độ nhám tơng đối cao Mặt 10, 26 Ra=1,25 (nhám cấp 7), mặt 24 0,016 có Ra=0,63 (IT6, nhám cấp 8) Ngoài trục cần ý đoạn trụ 20 0,016 , Ra=0,63: IT6, nhám cấp Hai bề mặt 10, 26 theo đầu có độ xác kích thớc IT14 không hợp lý, không bảo đảm lắp ghép Do ta cần thêm dung sai kích thớc cho mặt trụ này, với độ xác IT6, kích thớc 0 là: 26 0,016 10 0,009 Trên trục có rãnh, rãnh thoát dao rộng 2mm, rãnh rộng 1mm để lắp vòng chặn Một đầu trục yêu cầu có ren M6 Các bề mặt làm việc chủ yếu: 10, 20, 26, 24, 8, bề mặt cạnh rãnh then Cấp độ nhám bề mặt bề mặt lại Rz = 20 (Cấp 4) yêu cầu cao bề mặt bề mặt không làm việc yêu cầu nh tăng chi phí gia công cắt gọt làm tăng giá thành sản phẩm Tuy nhiên để nâng cao tính thẩm mỹ khả chịu lực chi tiết yêu cầu chấp nhận đợc Dung sai độ thẳng trục 0,02mm, với trục dài 154mm ứng với cấp xác IT7 Dung sai độ đồng tâm 0,02mm với đờng kính lớn 26, ứng với cấp xác IT6 Vật liệu chế tạo trục thép C45, có thành phần hoá học nh sau: Mác thép C 45 C (%) 0.42 0.49 Si (%) 0.17 0.37 Mn (%) 0.50 0.80 Cr (%) Ni (%) 0.25 0.25 S(%) 0.004 1.2 Phân tích tính công nghệ kết cấu sản phẩm Trang thiết bị sản xuất tuỳ chọn Chi tiết chiều dài lớn 154 mm lớn 5,5 lần đờng kính lớn Nh trục dài có độ cứng vững không cao Ngoài ra, chi tiết có yêu cầu độ đồng tâm cao (0,02 mm), nên phép nâng cao độ xác giảm thời gian gá đặt, ta sử dụng chuẩn tinh thống lỗ tâm gia công đầu trục Chi tiết có dạng trục bậc (bậc lớn giữa, bậc nhỏ dần bên) nhằm đảm bảo điều kiện lắp ghép đồng thời phù hợp với điều kiện phân bố tải trọng dọc trục để giảm tối đa đờng kính trục nhng đảm bảo điều kiện bền làm việc tin cậy Trên trục có rãnh để lắp vành chặn (tại hình trích I II) có hình dạng kích thớc giống để giảm số dao tiện rãnh Rãnh thoát dao IV có độ sâu không hợp lý gia công với rãnh thoát dao đờng kích trục 2mm - không đủ độ cứng vững Do hợp lý GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm phải sửa kích thớc 3mm hình trích IV thành 1,5mm Kích thớc vừa đảm bảo thoát dao tiện ren, vừa đảm bảo độ cứng vững cho trục Đoạn trục 20 yêu cầu độ nhám cấp (R a=0,63), đoạn trục 10 yêu cầu độ nhám cấp (Ra=1,25), gia công phải dùng nguyên công mài, đo phải có rãnh thoát dao vị trí tiếp giáp với bậc lớn Do rãnh thoát dao trớc rộng 2mm nên ta chọn chiều rộng rãnh thoát dao 2mm sâu 1mm để nhằm giảm bớt số dao trình gia công Các mặt đầu có vát 2x45 không hợp lý, ngõng trục có kích thớc 6, 10 Do đó, chung cho ngõng trục, ta chọn mép vát 1x45 Các kích thớc rãnh then không hợp lý Rãnh then mặt 10 có chiều rộng lớn b = 5mm (trong tiêu chuẩn cho phép 3mm) gây yếu trục Hai rãnh then mặt trụ 24, 26 có kích thớc chiều sâu, chiều dài không theo tiêu chuẩn, gây khó khăn phải chế tạo then Do vậy, ta sửa lại kích thớc rãnh then nh sau: Mặt trụ 10: Then b x h x l =3 x x 16 Mặt trụ 26: Then b x h x l =8 x x 25 Mặt trụ 24: Then b x h x l =8 x x 20 Các kích thớc khác vẽ chi tiết Hai then mặt trụ 26, 24 chọn nh để gia công dao Chi tiết yêu cầu độ cứng HRC48 - 52, cần phải nhiệt luyện Sau gia công xong trục cần làm cùn cạnh sắc 1.3 Phân tích vật liệu chọn phôi: 1.3.1 Phân tích vật liệu: Do đặc điểm làm việc chi tiết điều kiện chịu tải trọng va đập trung bình tiết phải đảm bảo độ bền độ dai Do sử dụng loại thép hoá tốt (thuộc thép kết cấu\ thép hợp kim ) Để lựa chọn vật liệu ta xem xét đặc điểm vài nhóm thép hoá tốt dùng làm vật liệu chế tạo chi tiết: *Nhóm thép bon (thuộc thép hoá tốt): Rẻ Tính công nghệ tốt Độ thấm thấp độ cứng không đồng Cơ tính không cao ứng dụng chế tạo chi tiết chịu tải trọng không lớn: trục truyền, trục khuỷu động Điển hình : C45 *Nhóm thép Crôm: Cơ tính tổng hợp cao Tính chống ram tốt giảm ứng suất d bên Độ bền, giá thành, độ thấm cao chút so vối nhóm thép bon Tính công nghệ nhóm thép bon ứng dụng chế tạo chi tiết có tốc độ, áp suất riêng chịu tải trọng trung bình: trục, bánh răng, hộp giảm tốc Điển hình : 40Cr (tốt nhóm này) *Nhóm thép Crôm Măng gan Crôm Măng gan Silic: Tơng đối rẻ (đắt nhóm thép Crôm chút) Cơ tính cao Tính công nghệ tốt ứng dụng chế tạo chi tiết chịu tải trọng tơng đối cao: trục, kết cấu chịu lực GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm Điển hình : 30CrMnSi Thành phần hoá học số loại thép nh sau: Mác thép 40 Cr C 45 30CrMnS i C (%) 0.37 0.44 0.42 0.49 0.28 0.35 Si (%) 0.17 0.37 0.17 0.37 0.90 1.20 Mn (%) 0.50 0.80 0.50 0.80 0.80 1.10 Cr (%) 0.80 -1.10 0.25 0.80 1.10 Ni (%) 0.25 0.25 0.25 S(%) 0.004 0.004 0.035 Kết luận: Với trục nhỏ, yêu cầu tải trọng làm việc không lớn việc chọn thép C45 hợp lý đảm bảo đợc tiêu tính, khả công nghệ tốt, giá rẻ Nếu trục yêu cầu làm việc chế độ nặng thay thép C45 thép 40Cr hay 30CrMnSi, nhiên loại thép đắt tính công nghệ gia công thấp 1.3.2 Chọn phôi: Để chế tạo chi tiết Trục có dạng trục bậc thép C45 sử dụng loại phôi chủ yếu sau: phôi rèn tự do, phôi dập, phôi cán, phôi đúc Sau ta xem xét đặc điểm loại phôi a/ Phôi dập *Ưu điểm: suất cao, sản phẩm có chất lợng bề mặt, tính cao, phôi có hình dạng gần giống chi tiết - lợng d gia công ít, hệ số sử dụng kim loại cao, thao tác đơn giản, thuận tiện trình khí hoá tự động hoá *Nhợc điểm: chi phí đầu t khuôn máy lớn b/ Phôi rèn tự *Ưu điểm: phơng pháp đơn giản, sản phẩm có tính tốt (hơn đúc), hệ số sử dụng kim loại trung bình, u điểm sản xuất nhỏ giá thành hạ chế tạo khuôn dập *Nhợc điểm: lao động nặng nhọc, chất lợng sản phẩm phụ thuộc nhiều vào thể lực trình độ công nhân, độ xác kích thớc chất lợng bề mặt thấp, suất thấp c/ Phôi thép cán nóng *Ưu điểm: không cần phí gia công chế tạo phôi, phù hợp chi tiết dạng trục bậc có bậc chênh không lớn lắm, đảm bảo độ xác kích thớc độ đồng tổ chức, tính tốt *Nhợc điểm: hệ số sử dụng kim loại thấp d/ Phôi đúc: *Ưu điểm: tạo phôi có hình dáng giống chi tiết trọng, lợng phôi lợng d gia công nhỏ, đúc đợc chi tiết tơng đối phức tạp *Nhợc điểm: thành phần kim loại đúc khó đồng với thép kết tinh không đều, tinh thể phía thô tinh thể phía nên ảnh hởng tới sức bền, hao phí kim loại phận dẫn, đậu ngót Việc chọn phôi nhằm mục đích: đạt chất lợng tốt giá thành rẻ Nhận xét: - Chi tiết có nhiều bậc chênh nhỏ, tính sản phẩm đúc không cao, trục có kích thớc nhỏ nên hao phí vật liệu tơng đối lớn Do không nên sử dụng phôi đúc - Dạng sản xuất chi tiết loạt vừa nên không sử dụng phôi rèn tự - Do bậc trục chênh ít, vật liệu thép C45 giá rẻ, số lợng chi tiết cần chế tạo không lớn lắm, chế tạo phôi khuôn dập hệ số sử dụng vật liệu không cao (do bậc chênh nhỏ) chi phí chế tạo khuôn dập yêu cầu máy, nguyên công kèm lớn nên trờng hợp chế tạo phôi khuôn dập không kinh tế Hớng phù hợp chọn: Phôi cán nóng Chế tạo phôi theo cách khắc phục bất lợi chế tạo khuôn dập Tuy nhiên hệ số sử dụng vật liệu trờng hợp GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm thấp chút, nhng đợc bù lại chỗ chi phí cho sản xuất nhỏ suất tơng đối cao Vậy ta chọn phơng án phôi đợc chế tạo từ thép cán nóng Phần II Thiết kế nguyên công 2.1 Xác định đờng lối công nghệ : Ta biết số lợng nguyên công phụ thuộc vào phơng pháp thiết kế nguyên công Trong thực tế có phơng pháp thiết kế nguyên công phụ thuộc vào trình độ phát triển sản xuất ngành chế tạo máy, phơng pháp tập trung nguyên công phân tán nguyên công Trong đồ án ta sử dụng phơng pháp tập trung nguyên công kết hợp phơng pháp phân tán nguyên công (bố trí nhiều bớc công nghệ nguyên công kết hợp bố trí bớc công nghệ nguyên công) Bởi áp dụng phơng pháp tạo điều kiện tăng suất lao động, rút ngắn chu kỳ sản xuất, giảm chi phí điều hành lập kế hoạch sản xuất nh phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế nớc ta Tuy nhiên áp dụng phơng pháp cần ý tính toán phân chia số máy, số ngời, nh khả làm việc máy tay nghề công nhân cách hợp lý 2.2 Thiết kế tiến trình công nghệ: Thiết kế quy trình công nghệ phải lập thứ tự nguyên công cho chu kỳ gia công hoàn chỉnh chi tiết ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia công, đảm bảo hiệu Trong nguyên công đợc thc theo nguyên lý ứng với phơng pháp gia công thích hợp với kết cấu chi tiết Khi xác định phơng pháp gia công cho bề mặt vào đặc điểm sau: - Khả tạo hình phơng pháp gia công - Vị trí bề mặt chi tiết gia công, tránh va đập cắt - Kích thớc bề mặt gia công, kích thớc tổng thể chi tiết gia công phạm vi gá đặt phôi máy thực phơng pháp gia công - Độ xác đạt đợc phơng pháp gia công - Điều kiện sản xuất thực tế đơn vị Phơng pháp gia công bề mặt nh sau : *Gia công bề mặt trụ 10, 26: Yêu cầu kỹ thuật: Ra=1,25; IT14 Do sau nhiệt luyện chi tiết, độ nhám giảm đến cấp, đó, bề mặt phải trải qua bớc gia công: Tiện thô-> Tiện tinh-> Nhiệt luyện-> Mài thô *Gia công bề mặt trụ 20, 24: Yêu cầu kỹ thuật: Ra=0,63; IT6 với 24 Do bề mặt yêu cầu độ xác độ nhám cao, nên phải trải qua bớc gia công: Tiện thô-> Tiện tinh-> Nhiệt luyện-> Mài thô-> Mài tinh *Gia công bề mặt trụ lại: Yêu cầu kỹ thuật: Rz20; IT14 Các bề mặt cần qua bớc gia công: Tiện thô-> Tiện tinh-> Nhiệt luyện *Gia công rãnh: Các rãnh đợc gia công dao tiện định hình *Gia công ren M6: Các bớc gia công: Tiện thô->Tiện tinh-> Tiện ren->Nhiệt luyện Thứ tự nguyên công: Nguyên công 1: Khoả mặt đầu, khoan lỗ tâm Nguyên công 2: Tiện thô mặt trụ 26, 20, 16, 10, 24, 8, Nguyên công 3: Tiện rãnh Nguyên công 4: Tiện tinh mặt trụ, vát mép tiện ren Nguyên công 5: Phay rãnh then Nguyên công 6: Nhiệt luyện Nguyên công 7: Kiểm tra, nắn thẳng, sửa lỗ tâm Nguyên công 8: Mài thô mặt trụ 10, 20, 26, 24 GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm Nguyên công 9: Mài tinh mặt trụ 20, 24 2.3 Thiết kế nguyên công: 2.3.1 Nguyên công 1: Khoả mặt đầu, khoan lỗ tâm - Chọn chuẩn thô: Bề mặt trụ - Gá: hai khối V ngắn - Chọn máy: Tra Bảng 25-[11], ta chọn máy phay khoan tâm bán tự động kí hiệu MP-76M có thông số sau: + Đờng kính chi tiết gia công: 25ữ80 mm + Chiều dài chi tiết gia công: 500ữ1000 mm + Giới hạn vòng quay dao:1255 v/p + Công suất động phay - khoan: 5,5 kW - Chọn dụng cụ: + Dao phay:Theo bảng 4-92-[11]-T1, chọn dao phay mặt đầu thép gió có thông số: D=40 mm, d=16 mm, L=20 mm, z =10 +Dụng cụ khoan lỗ tâm:Tra bảng IX-52 trang 234 chọn mũi khoan tâm kiểu I có thông số sau: Do=3,35 mm, L=60 mm, d=1,6 mm, l=3 mm, - Số lợng trình tự bớc nguyên công: Số lần gá: + Phay mặt đầu + Khoan lỗ tâm 2.3.2 Nguyên công 2: Tiện thô mặt trụ 26, 20, 16, 10, 20, 8, - Chọn chuẩn: mặt côn hai lỗ tâm - Định vị: định vị mặt côn lỗ tâm định vị bậc tự - Chọn máy: máy tiện ren vít vạn 16K20 (Bảng P6.1-[6]) Công suất động 10K - Chọn dụng cụ: + Dao tiện gia công mặt trụ: Chọn dao tiện phải đầu cong (Bảng 4.4-[11]-T1) Vật liệu phần cắt T15K10, vật liệu phần thân dao C45 Kích thớc dao: H.B = 25.16 Thông số hình học phần cắt: .1.L.n.l.r =450.450.140.8.14.1 GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm Tuổi bền dao: T = 60 ph - Số lợng trình tự bớc nguyên công: Số lần gá: Lần gá 1: + Tiện thô mặt trụ 26 + Tiện thô mặt trụ 20 + Tiện thô mặt trụ 16 + Tiện thô mặt trụ 10 Lần gá: + Tiện thô mặt trụ 20 + Tiện thô mặt trụ + Tiện thô mặt trụ 2.3.3 Nguyên công 3: Tiện rãnh - Chọn chuẩn: mặt côn hai lỗ tâm - Định vị: định vị mặt côn lỗ tâm định vị bậc tự - Chọn máy: máy tiện ren vít vạn 16K20 (Bảng P6.1-[6]) Công suất động 10 K - Chọn dụng cụ: + Dao tiện rãnh rộng 1mm: Chọn dao tiện cắt đứt (Bảng 4.10-[ 11]-T1) Vật liệu phần cắt P18, vật liệu phần thân dao C45 Kích thớc dao : H.B = 25.16 Thông số hình học phần cắt : .1.L.a.r = 900.00.60.5.0,2 Tuổi bền dao: T = 60 ph + Dao tiện rãnh rộng 2mm: Chọn dao tiện cắt đứt (Bảng 4.10-[11]-T1) Vật liệu phần cắt P18, vật liệu phần thân dao C45 Kích thớc dao : H.B = 25.16 Thông số hình học phần cắt : .1.L.a.r = 900.00.60.5.0,2 Tuổi bền dao: T = 60 ph + Dao tiện rãnh rộng 6mm: Chọn dao tiện cắt đứt (Bảng 4.10-[11]-T1) Vật liệu phần cắt P18, vật liệu phần thân dao C45 Kích thớc dao: H.B = 25 16 Thông số hình học phần cắt: 1.L.a.r = 900 00 60 0,2 Tuổi bền dao: T = 60 ph - Số lợng trình tự bớc nguyên công: GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm Số lần gá: + Tiện tạo mặt trụ 14, 12 + Tiện rãnh rộng 6mm + Tiện tạo mặt trụ 14 + Tiện rãnh rộng 2mm + Tiện rãnh rộng 1mm 2.3.4 Nguyên công 4: Tiện tinh bề mặt trụ, tiện ren, vát mép - Chọn chuẩn: mặt côn hai lỗ tâm - Định vị: định vị mặt côn lỗ tâm định vị bậc tự - Chọn máy: máy tiện ren vít vạn T616 (Bảng 9.3-[11]-T3) Công suất động K - Chọn dụng cụ: + Dao tiện mặt Chọn dao tiện phải đầu cong (Bảng 4.4-[11]-T1) Vật liệu phần cắt T15K10, vật liệu phần thân dao C45 Kích thớc dao: H.B = 25 16 Thông số hình học phần cắt : .1.L.n.l.r =450.450 140.8.16.1 + Dao tiện ren Chọn dao tiện ren có gắn mảnh hợp kim cứng (Bảng 4.12 - [ 3.1 ] ) Vật liệu phần cắt T15K10 , vật liệu phần thân dao C45 Kích thớc dao : H B = 25 16 + Dao tiện vát mép: Chọn dao tiện phải đầu thẳng (Bảng 4.5-[11]-T1) Vật liệu phần cắt T15K10, vật liệu phần thân dao C45 Kích thớc dao : H B = 25 16 Thông số hình học phần cắt: .1.L.n.l.r = 450.100.140.8.16.1 - Số lợng trình tự bớc gia công: Số lần gá: Lần gá 1: +Tiện tinh đoạn 10 +Tiện tinh đoạn 16 +Tiện tinh đoạn 20 + Tiện tinh đoạn 26 + Vát mép ngõng trục 10 Lần gá 2: +Tiện tinh đoạn +Tiện tinh đoạn GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm +Tiện tinh đoạn 24 + Vát mép ngõng trục 10 + Tiện ren M6 2.3.5 Nguyên công 5: Phay rãnh then - Gá: đồ gá chuyên dùng để phay rãnh then trục - Định vị: chi tiết đợc định vị hai khối chữ V ngắn Hạn chế bậc tự Dùng mặt bên khối chữ V tì vào mặt bên bậc trục để hạn chế bậc từ dọc trục - Máy:Theo [11]-T3 ta chọn máy cho phay rãnh then máy 6H12 với thông số sau: +Số cấp tốc độ chính: 18 +Công suất động chính: KW +Công suất động chạy dao: 1,7KW +Kích thớc làm việc bàn máy: 320ì1250 mm +Số cấp bớc tiến bàn máy: 18 +Hiệu suất: 0,75 - Dao phay: theo Bảng 4-73-[11]-T1, chọn dao phay chuôi trụ có thông số sau: Để phay rãnh then có b=8mm D=8mm , L=55mm , l=11mm b=3mm D =3mm , L=37 mm , l=5mm Các bớc gia công: +Phay rãnh then mặt 24 +Phay rãnh then mặt 26 +Phay rãnh then mặt 10 2.3.6 Nguyên công 6: Nhiệt luyện 2.3.7 Nguyên công 7: Kiểm tra, nắn thẳng, sửa lỗ tâm 2.3.8 Nguyên công 8: Mài thô mặt trụ 26, 24, 20, 10 GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm - Đồ gá: Chống tâm hai đầu - Máy: Máy mài tròn 3B110 (Bảng P6.5 - [6]) Thông số công nghệ máy + Kích thớc lớn đá mài + Tốc độ quay trục ụ mài + Tốc độ quay trục phôi + Kích thớc bao bàn máy + Công suất động 250x20x76 2450 150 1600x1670 1.5 mm vg/ph vg/ph mm K - Dụng cụ: Dụng cụ đo : Pan me, đồng hồ so Dụng cụ cắt : - Đá mài : Chọn đá mài (Bảng 4.169-[11]-T1) Vật liệu mài: Cô ranh đông điện trắng Ct (Oxit nhôm trắng) Độ hạt: chọn nhóm hạt mài, độ hạt 50-M28 (Bảng 4.169-[11]-T1) Chất kết dính: Kêramít (Chất kết dính vô cơ- gốm) (Bảng 9.3-[11]T1) Độ cứng đá mài: mềm trung bình M2- CM2 (MV), cấp độ MV1 (Bảng 9.4-[11 ]-T1) Tổ chức đá mài: số hiệu cấu trúc (5), tỷ lệ thể tích vật liệu mài : (50%-60%) Cấp độ xác đá mài : cấp ( Mài đợc cấp) Hình dạng đá mài : D H d =80.40.32 -Số lợng trình tự bớc công nghệ: Số lần gá: + Mài mặt trụ 24 + Mài mặt trụ 26 + Mài mặt trụ 20 + Mài mặt trụ 10 2.3.9 Nguyên công 9: Mài tinh mặt trụ 24, 20 GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm 10 - Đồ gá: Chống tâm hai đầu - Máy: 3B110 (các thông số nh trên) - Đá mài: Theo Bảng 4-169,4-170-[11]-T1 ta chọn đá mài kiểu prôphin chất kết dính kê mít với: D=80 mm , d=40 mm , H=50 mm, Vật liệu mài 4A Độ hạt 5-0 -Số lợng trình tự bớc công nghệ: Số lần gá: + Mài mặt trụ 24 + Mài mặt trụ 20 2.4.Tra lợng d cho nguyên công Căn vào phơng pháp chế tạo phôi tra lợng d theo sổ tay CNCTM cho nguyên công nh sau: Nguyên Bớc Nội dung Lợng d Ghi công (mm) I Phay mặt đầu Khoan lỗ tâm II 2a = 2,6 Tiện thô trục 26 2a = 5,7 Tiện thô trục 20 2a = 4,8 Tiện thô trục 16 2a = 5,7 Tiện thô trục 10 2a = 4,3 Tiện thô trục 24 2a = 16,8 Tiện thô trục dài 2a = Tiện thô trục dài 45 III 2a = 2,9 Tiện tạo mặt trụ 14 (I) 2a = Tiện tạo mặt trụ 12 Tiện rãnh rộng 6mm 2a = 5,7 2a = 11,7 Tiện tạo mặt trụ 14 (III) Tiện rãnh rộng 2mm (1) 2a =2,9 Tiện rãnh rộng 2mm (2) 2a = 1,9 Tiện rãnh rộng 2mm (3) 2a = 3,7 Tiện rãnh rộng 2mm (4) 2a = 3,2 Tiện rãnh rộng 1mm (1) 2a = 2,0 10 Tiện rãnh rộng 1mm (2) 2a = 2,9 IV 2a = 0,9 Tiện tinh mặt trụ 10 2a = 0,9 Tiện tinh mặt trụ 16 2a = 1,0 Tiện tinh mặt trụ 20 2a = 1,0 Tiện tinh mặt trụ 26 GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm 11 V VIII IX 10 1 Tiện vát mép ngõng trục 10 Tiện tinh mặt trụ Tiện tinh mặt trụ Tiện tinh mặt trụ 24 Tiện vát mép ngõng trục Tiện ren M6 Phay rãnh then mặt 24 Phay rãnh then mặt 26 Phay rãnh then mặt 10 Mài thô mặt trụ 24 Mài thô mặt trụ 26 Mài thô mặt trụ 20 Mài thô mặt trụ 10 Mài tinh mặt trụ 24 1x450 2a = 0,9 2a = 0,9 2a = 1,0 1x450 2a = 0,4 2a = 0,4 2a = 0,4 2a = 0,3 2a = 0,3 2a = 0,3 Mài tinh mặt trụ 20 3.4.Tra chế độ cắt cho nguyên công: a.Tra chế độ cắt cho nguyên công Căn vào lợng d gia công, chiêu sâu cắt, vật liệu gia công, vật liệu dao cắt ta tìm đợc lợng chạy dao sau ta tra vận tốc cắt Từ ta tính đợc số vòng quay máy (phải vào máy ta chọn cho phù hợp ) Từ số vòng quay ta tra công suất thời gian Từ n kết hợp với số dao phay ta tra đợc công suất cắt Nc, nhiên giá trị Nc lớn công suất máy nên ta phải chọn lại n thoả mãn điều kiện Nc < Nm..Vậy ta lập đợc bảng chế độ cắt cho nguyên công I nh sau: Từ bảng 5-125, bảng 5-126, bảng 5-129 tài liệu [11]-T2, bảng -107,108,110 tài liệu [11]-T2 a.Tra chế độ cắt cho nguyên công I: b.Tra chế độ cắt cho nguyên công II: c.Tra chế độ cắt cho nguyên công III: GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm 12 d.Tra chế độ cắt cho nguyên công IV: đ.Tra chế độ cắt cho nguyên công V: e.Tra chế độ cắt cho nguyên công VIII: GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm 13 f.Tra chế độ cắt cho nguyên công IX: Phần III Tính toán thiết kế đồ gá Trong nội dung thiết kế đồ gá cho nguyên công phay rãnh then Nội dung bao gồm:Thiết kế đồ gá, nguyên lí làm việc đồ gá Đồ gá phay đợc dùng máy phay để xác định vị trí tơng đối phôi dao phay, đồng thời để kẹp chặt chi tiết để phay rãnh then 3.1.Xác định máy Trong chơng III xác định máy cho nguyên công phay rãnh then máy phay 6H12 với số hiệu nh sau: -Máy:Theo sổ tay CNCTM ta chọn máy cho phay rãnh then máy 6H12 với thông số sau: +Số cấp tốc độ chính: 18 + Công suất động chính: KW + Công suất động chạy dao:1,7 KW + Kích thớc làm việc bàn máy:320ì1250 [mm] + Số cấp bớc tiến bàn máy: 18 + Hiệu suất: 0,75 3.2 Phơng pháp định vị kẹp chặt Định vị chi tiết lên đồ gá nhờ hai khối chữ V ngắn hạn chế bốn bậc tự Khối V ngắn đầu trục chữ V tì vào gờ trục bậc định vị thêm bậc tự tịnh tiến theo phơng dọc trục Kẹp chặt nhờ mỏ kẹp Sơ đồ kết cấu đồ gá đợc trình bày vẽ đồ gá 3.3.Tính lực kẹp cần thiết Trong sơ đồ ta chọn L=2.l Ta dễ dàng thấy rằng: N1.L2=W.L L N Suy ra: W = N1 = L Bây ta phải tính phản lực N1 bề mặt định vị khối V Sơ đồ phản lực gối tựa đợc thể hiên nh sau: Phơng trình cân lực tác dụng lên chi tiết phay nh sau: 2N1=(2N1+2N2).cs 45o (1) Sơ đồ tính lực cắt phay nh sau: Theo [11]-T2, Lực cắt tiếp tuyến đợc xác định theo công thức: GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm 14 Rz= 10.C p t x S y B u q w z.KMV D n Trong đó: Rz-Lực cắt tiếp tuyến Cp, x, y, u, q, w hệ số Tra Bảng 5-41-[11]-T2, ta có: Cp=12,5; x=0,85; y=0,75; u=1,0; q=0,73; t-Chiều sâu cắt, t =5mm Sz-Lợng chạy dao răng, Sz=0,012 mm ( Vì Sz= w=-0,13 S ) t.n B-Bề rộng phay,B = 6mm D-Đờng kính dao phay, D=6mm n-Số vòng quay dao, n=1500 [v/p] z-Số dao phay, z=5 KMv-Hệ số điều chỉnh cho chất lợng vật liệu gia công, theo Bảng 5-9-[11] T2, ta có: KMv=( b )0,3 750 Trong đó: b =610 KG/cm2 Vậy: Rz= 10.12,5.( 5) 0,85 ( 0,012) 0,75 5.( 610 0,3 ) =315,1N 750 0,73.(1500 ) Các thành phần lực khác đợc lấy nh sau: - Lực hớng kính Py= 0,4.Rz, Rz= 140,5N - Lực chạy dao Ps = 0,4.Rz, Rz=140,5N - Lực vuông góc với lực chạy dao Pv= 0,9.Rz= 0,9.315,1 =360N Để chi tiết định vị chắn trình gia công lực ma sát bề mặt tiếp xúc (gồm bề mặt chữ V vị trí kẹp chặt) phải lớn lực cắt dọc trục tạo phay Để đơn giản tính lực kẹp cho có lực Ps tác dụng lên chi tiết Trong trờng hợp cấu kẹp chặt phải tạo lực ma sát lớn lực P s Do đó, ta phải có: 2N1.f+2(N1+N2)fK.Ps Trong đó: f hệ số ma sát, theo Bảng 7.2-[6], ta có f = 0,1 K hệ số an toàn, K=Ko K6 Ko-Hệ số an toàn tính cho tất trờng hợp,Ko=1,5 K1-Hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi,gia công thô lấy K1=1,2 K2-Hệ số tăng lực cắt dao mòn, chọn K2=1,4 K3-Hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn, K3=1,2 K4-Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt, kẹp chặt tay lấy K4=1,3 K5-Hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay,để thuận lợi chọn K5=1 K6-Hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, định vị phiến tỳ chọn K6=1,5 Từ ta có: K=1,5.1,2.1,4.1,2.1,3.1.1,5 =5,9 Kết hợp với N1=N2 phơng trình (1) ta đợc: K.Ps 5,9.140,5 N1 f (2 + 2) = 0,1 2 + =1716,8N ( 0,13 ) Vậy ta có N11716,8N N 1716,8 Do đó, W= = 858,4 N 2 3.4-Chọn phần tử cấu kẹp chặt 4.4.1 Chọn bu lông kẹp GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm 15 Theo công thức xác định đờng kính bulông kẹp dC Trong đó: W [mm] +C-Hệ số, C=1,4 ren hệ mét + -ứng suất kéo, = KG/mm2 bu lông thép 45 +-Lực kẹp cần thiết Thay số vào công thức ta có: 858,4 d1,4 = 3,12 mm 9.9,8 Để tăng độ cứng vững phù hợp với kết cấu đồ gá ta chọn d=6mm Trong trình làm việc, bulông kẹp đồ gá chịu nén, uốn, xoắn, kéo từ sinh dạng h hỏng thờng gặp nh: cong, đứt thân bulông, đứt đờng ren Để đảm bảo cho bulông kẹp đủ bền phải tính toán bền cho bulông dựa vào thuyết bền SBVL Nghiệm bền theo ứng suất tơng đơng: Trong trình làm việc bulông chịu nén- xoắn kéo- xoắn, dựa vào SBVL ta tính ứng suất tơng đơng bulông theo công thức sau: td = + [ ] Trong đó: tđ tính theo công thức sau: tđ = 1,3 : ứng suất kéo nén bulông làm việc, = 4P/ d2 P lực kéo- nén tác dụng lên bulông D: đờng kính chân ren bulông [ ]: ứng suất cho phép theo CTM: [] = 75 80 Mpa Điều kiện bền bulông: d2 >= 5,2.P/ (.[]) Có: 5,2.P/( []) =5,2.858,4/(3,14.72) = 19,74 d2 = 64 > 19,74 Bulông chọn đảm bảo bền 3.2.2 Chọn đai ốc Từ đờng kính bulông trên, ta chọn đai ốc M6 Tra bảng 8.28/433 cho tay quay cố định d H D đ1 L l l1 c M6 28 16 50 18 3.2.3 Chọn tay đòn kẹp chặt Theo kích thớc chi tiết đồ gá chọn ta có L1 = L2 = 40mm Theo sơ đồ lực tác dụng trên, ta dựng đợc biểu đồ mô men tác dụng lên kẹp nh sau: Từ biểu đồ mômen ta xác định tiết diện nh sau: Mômen chống uốn Wu = b.h2 / (với tiết diện chữ nhật) Điều kiện đảm bảo bền uốn u = N1 / Wu [] Trong [] = 0,8 ch / n n: hệ số an toàn chọn n = Tra ch theo CTM ta có ch = 340 Mpa (thép 45 thờng hoá) Khi [] = 68 Mpa GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm 16 Suy b.h2 6.Q / [] = 6.858,4/68 =75,74 Chọn h = 7,5 mm, b = 10 mm Thanh kẹp đảm bảo bền uốn 3.3.4 Kiểm bền cho chốt Khi tiến hành gá kẹp chi tiết gia công, chốt chịu cắt Ta kiểm nghiệm bền cho chốt Theo SBVL ta có điều kiện bền cắt chốt là: c = N/ S [ c] : N: Lực cắt chốt [N], N = N1= W =858,4N S : diện tích mặt cắt (mm2), S = 42. [c] : ứng suất cắt cho phép [ c] = 0,4 ch Chọn vật liệu làm chốt thép 45 thờng hoá đạt HB 170 217 có ch = 340 MPa [c] = 0,4.340 = 136 MPa Từ ta có c = 858,4.4/ (42.) = 68,34 < 136 = [c] Vậy chốt đảm bảo bền 3.5.Tính sai số cho phép đồ gá Dựa theo phơng pháp tính sai số cho phép đồ gá sổ tay CNCTM ta có: 2 2 [ ct ] = [ gd ] [ c + k + m + dc ] [ ct ] -Sai số cho phép đồ gá [ gd ] -Sai số gá đặt, gd = ; -Dung sai nguyên công phay rãnh then.Theo ta có: =0,14 gd =0,14/3=0,0467mm [ c ] -Sai số chuẩn Do kết cấu chuẩn định vị trùng với chuẩn kích thớc nên [ c ] =0 k -Sai số kẹp chặt lực kẹp gây ra, k =0 lực kẹp vuông góc với đờng trục chi tiết m -Sai số đồ gá bị mòn gây m = N ,Trong đó, -Hệ số phụ thuộc kết cấu định vị Khi chuẩn tinh khối V = 0,5 ữ 0,8 ;ta chọn = 0,5 N-Số chi tiết đợc gia công đồ gá, ta chọn N=1000 chi tiết Vậy ta có m =0,5 1000 =15,8 [ àm] dc -Sai số điều chỉnh, dc =7 [ àm] Cuối ta đợc [ ct ] = 46,7 15,8 = 43( àm ) = 0,043( mm) 3.6-Nguyên lí làm việc đồ gá Đồ gá thực nguyên công phay rãnh then đợc thiết kế làm việc theo nguyên lí sau: + Mở kẹp đặt chi tiết lên hai khối V + Kẹp chặt đai ốc với lực kẹp nh tính toán + Đa kết cấu lên bàn máy chi tiết vị trí cần gia công cố định bu lông + Khi gia công xong nguyên công chi tiết tháo đai ốc, mở kẹp tiếp tục đa chi tiết vào gia công GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm 17 [...]... thiết kế làm việc theo nguyên lí sau: + Mở các thanh kẹp và đặt chi tiết lên hai khối V + Kẹp chặt bằng các đai ốc với lực kẹp nh đã tính toán + Đa kết cấu lên bàn máy khi chi tiết đã ở vị trí cần gia công cố định bằng các bu lông + Khi gia công xong nguyên công của một chi tiết tháo đai ốc, mở thanh kẹp và tiếp tục đa chi tiết kế tiếp vào gia công GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm 17 ... thớc nên [ c ] =0 k -Sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra, k =0 do lực kẹp vuông góc với đờng trục chi tiết m -Sai số do đồ gá bị mòn gây ra m = N ,Trong đó, -Hệ số phụ thuộc kết cấu định vị Khi chuẩn tinh là khối V thì = 0,5 ữ 0,8 ;ta chọn = 0,5 N-Số chi tiết đợc gia công trên đồ gá, ta chọn N=1000 chi tiết Vậy ta có m =0,5 1000 =15,8 [ àm] dc -Sai số điều chỉnh, dc =7 [ àm] Cuối cùng ta đợc... độ cắt cho các nguyên công: a.Tra chế độ cắt cho các nguyên công Căn cứ vào lợng d gia công, chi u sâu cắt, vật liệu gia công, vật liệu dao cắt ta tìm đợc lợng chạy dao sau đó ta tra vận tốc cắt Từ đó ta tính đợc số vòng quay của máy (phải căn cứ vào máy ta chọn cho phù hợp ) Từ số vòng quay ta tra công suất và thời gian Từ n này kết hợp với số răng dao phay ta sẽ tra đợc công suất cắt Nc, tuy nhiên... liệu gia công, theo Bảng 5-9-[11] T2, ta có: KMv=( b )0,3 750 Trong đó: b =610 KG/cm2 Vậy: Rz= 10.12,5.( 5) 0,85 ( 0,012) 0,75 6 5.( 610 0,3 ) =315,1N 750 6 0,73.(1500 ) Các thành phần lực khác đợc lấy nh sau: - Lực hớng kính Py= 0,4.Rz, Rz= 140,5N - Lực chạy dao Ps = 0,4.Rz, Rz=140,5N - Lực vuông góc với lực chạy dao Pv= 0,9.Rz= 0,9.315,1 =360N Để chi tiết định vị chắc chắn trong quá trình gia công... công thô lấy K1=1,2 K2-Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn, chọn K2=1,4 K3-Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, K3=1,2 K4-Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, kẹp chặt bằng tay lấy K4=1,3 K5-Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay,để thuận lợi chọn K5=1 K6-Hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, định vị trên các phiến tỳ chọn K6=1,5 Từ đó ta có: K=1,5.1,2.1,4.1,2.1,3.1.1,5 =5,9... [] = 68 Mpa GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm 16 Suy ra b.h2 6.Q / [] = 6.858,4/68 =75,74 Chọn h = 7,5 mm, b = 10 mm Thanh kẹp đảm bảo bền uốn 3.3.4 Kiểm bền cho chốt Khi tiến hành gá kẹp chi tiết gia công, chốt 6 chịu cắt Ta kiểm nghiệm bền cho chốt Theo SBVL ta có điều kiện bền cắt của chốt là: c = N/ S [ c] trong đó : N: Lực cắt chốt [N], N = N1= W =858,4N S : diện tích mặt cắt (mm2), S... lực tác dụng lên chi tiết khi phay nh sau: 2N1=(2N1+2N2).cs 45o (1) Sơ đồ tính lực cắt khi phay nh sau: Theo [11]-T2, Lực cắt tiếp tuyến đợc xác định theo công thức: GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Mai Hồng Cẩm 14 Rz= 10.C p t x S y B u q w z.KMV D n Trong đó: Rz-Lực cắt tiếp tuyến Cp, x, y, u, q, w là các hệ số Tra Bảng 5-41-[11]-T2, ta có: Cp=12,5; x=0,85; y=0,75; u=1,0; q=0,73; t -Chi u sâu cắt, t =5mm... cho rằng chỉ có lực Ps tác dụng lên chi tiết Trong trờng hợp này cơ cấu kẹp chặt phải tạo ra lực ma sát lớn hơn lực P s Do đó, ta phải có: 2N1.f+2(N1+N2)fK.Ps Trong đó: f là hệ số ma sát, theo Bảng 7.2-[6], ta có f = 0,1 K là hệ số an toàn, K=Ko K6 Ko-Hệ số an toàn tính cho tất cả các trờng hợp,Ko=1,5 K1-Hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi ,gia công thô lấy K1=1,2 K2-Hệ số tăng... đảm bảo bền 3.2.2 Chọn đai ốc Từ đờng kính bulông ở trên, ta chọn đai ốc M6 Tra bảng 8.28/433 cho tay quay cố định d H D đ1 L l l1 c M6 28 16 5 50 18 5 1 3.2.3 Chọn tay đòn kẹp chặt Theo kích thớc của chi tiết và đồ gá chọn ta có L1 = L2 = 40mm Theo sơ đồ lực tác dụng ở trên, ta dựng đợc biểu đồ mô men tác dụng lên thanh kẹp nh sau: Từ biểu đồ mômen trên ta xác định tiết diện của thanh nh sau: Mômen... cho nguyên công phay rãnh then Nội dung bao gồm:Thiết kế đồ gá, nguyên lí làm việc của đồ gá Đồ gá phay đợc dùng trên máy phay để xác định vị trí tơng đối giữa phôi và dao phay, đồng thời để kẹp chặt chi tiết để phay rãnh then 3.1.Xác định máy Trong chơng III chúng ta đã xác định máy cho nguyên công phay rãnh then là máy phay 6H12 với số hiệu chính nh sau: -Máy:Theo sổ tay CNCTM ta chọn máy cho phay